張波，刁豐春，徐熙祿，蔡松松

（1. 淄博莊園混凝土有限公司，山東 淄博 255000；2. 淄博建衡工程檢測研究中心，山東 淄博 255000）

影響混凝土質(zhì)量的原因分析與控制措施

張波1，刁豐春2，徐熙祿2，蔡松松2

（1. 淄博莊園混凝土有限公司，山東 淄博 255000；2. 淄博建衡工程檢測研究中心，山東 淄博 255000）

本文從混凝土配合比設(shè)計、原材料、生產(chǎn)、運輸?shù)綕仓⒄駬v、養(yǎng)護等方面詳細介紹了質(zhì)量控制的全過程并提出了實用的控制措施。

混凝土質(zhì)量；原因分析；過程控制

0 引言

混凝土是建筑工程中的主要材料之一，以混凝土為主體結(jié)構(gòu)的建筑工程，混凝土的質(zhì)量決定了建筑物主體結(jié)構(gòu)的安全性能。現(xiàn)代混凝土工程基本都采用預(yù)拌混凝土澆筑，而預(yù)拌混凝土是半成品，從設(shè)計、生產(chǎn)、運輸?shù)綕仓?、振搗、抹面、養(yǎng)護至規(guī)定齡期才能形成合格的混凝土結(jié)構(gòu)。

要達到性能優(yōu)良的混凝土結(jié)構(gòu)，首先要保證預(yù)拌混凝土的質(zhì)量。包括預(yù)拌混凝土的施工操作性及強度、耐久性等技術(shù)指標滿足設(shè)計要求。具有良好施工操作性（如泵送性能）的預(yù)拌混凝土是避免出現(xiàn)堵泵、現(xiàn)場加水等施工問題的前提。各項性能符合標準要求的預(yù)拌混凝土到達施工現(xiàn)場后，后續(xù)施工過程需要施工企業(yè)進行嚴格管控，才能最終保證混凝土工程實體質(zhì)量。如施工人員隨意往滿足正常泵送要求的混凝土中加水，振搗不密實、不規(guī)范，養(yǎng)護不及時、不到位，雨、雪惡劣天氣下施工等，都可能導(dǎo)致混凝土質(zhì)量事故的發(fā)生及性能下降。

為確?；炷凉こ藤|(zhì)量，本文通過分析影響混凝土質(zhì)量的原因，對混凝土生產(chǎn)制備及施工澆筑過程均制定了相應(yīng)的控制措施。

1 原因分析

導(dǎo)致混凝土工程出現(xiàn)質(zhì)量問題的原因主要是由于混凝土拌合物質(zhì)量與施工過程控制達不到標準要求造成的。

1.1 混凝土拌合物原因

（1）混凝土配合比設(shè)計不合理；

（2）生產(chǎn)原材料達不到配合比設(shè)計要求；

（3）生產(chǎn)、運輸控制不嚴，混凝土水膠比過大、泌水、離析等。

正常情況下，除特殊混凝土（如高強、自密實、清水混凝土等）外，預(yù)拌混凝土企業(yè)使用的常規(guī)混凝土配合比，都經(jīng)過了工程實際應(yīng)用，一般不會存在較大問題。預(yù)拌混凝土質(zhì)量出現(xiàn)問題，主要是生產(chǎn)原材料發(fā)生明顯變化，達不到配合比設(shè)計要求造成的；其次是生產(chǎn)、運輸控制不嚴，造成混凝土水膠比過大、泌水、離析，從而影響了混凝土拌合物質(zhì)量。

1.2 施工澆筑原因

（1）模板支護不嚴，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)蜂窩、麻面及爛根現(xiàn)象；

（2）澆筑過程中隨意加水，混凝土水膠比過大；

（3）振搗不規(guī)范，漏振、欠振、過振；

（4）抹面處理時機不當、不細致，混凝土表面不密實；

（5）拆模、上人、上荷載過早，對混凝土造成損傷；

（6）養(yǎng)護不及時、不充分，失水過大，致混凝土強度（特別是表面強度）降低及裂縫等；

（7）雨、雪天氣下澆筑混凝土，水膠比增大，導(dǎo)致混凝土強度降低及遭受凍害。

目前施工階段影響混凝土質(zhì)量的主要原因，是施工人員為圖省力，在混凝土澆筑過程中，隨意往混凝土中加水及澆筑后養(yǎng)護措施不到位；其次是混凝土拆模、上人、上荷載過早及在雨、雪、嚴寒等惡劣天氣下澆筑混凝土。

以上原因都可導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)質(zhì)量問題，下面結(jié)合原因分析，從混凝土生產(chǎn)制備及混凝土施工澆注過程提出相關(guān)控制措施。

2 混凝土生產(chǎn)制備控制

要保證混凝土工程質(zhì)量，首先要保證預(yù)拌混凝土質(zhì)量。從混凝土配合比設(shè)計、原材料及生產(chǎn)、運輸都要進行有效的控制。

2.1 混凝土配合比設(shè)計

混凝土配合比設(shè)計是決定混凝土拌合物質(zhì)量的決定因素，也是保證混凝土工程質(zhì)量的首要條件?；炷僚浜媳葢?yīng)根據(jù)設(shè)計要求的強度等級、耐久性及施工性能要求，結(jié)合原材料的性能特點來設(shè)計，且符合相應(yīng)標準、規(guī)范要求。根據(jù)設(shè)計配合比生產(chǎn)的混凝土拌合物，應(yīng)具有良好的和易性及施工操作性?；炷僚浜媳仍O(shè)計，應(yīng)注重不同品種原材料間的相容性，特別是外加劑與混凝土原材料間的相容性。設(shè)計試配不同原材料搭配的混凝土配合比，以應(yīng)對各種突發(fā)情況下的混凝土生產(chǎn)。

任何情況下都要保證混凝土生產(chǎn)具有成熟的配合比，然后是控制混凝土生產(chǎn)時原材料質(zhì)量符合標準及配合比設(shè)計要求。配合比的經(jīng)濟合理性取決于對原材料質(zhì)量和配合比的控制能力。

2.2 混凝土生產(chǎn)常用原材料控制

生產(chǎn)混凝土用的所有原材料均應(yīng)符合配合比設(shè)計要求，且必須在經(jīng)過評審合格的供應(yīng)商內(nèi)采購。

（1）水泥

選擇廠家時，首先各項性能指標均應(yīng)符合國家標準要求，然后選擇信譽好、強度富余系數(shù)高、質(zhì)量穩(wěn)定、與減水劑有良好適應(yīng)性、規(guī)模較大的企業(yè)。

水泥品種、等級應(yīng)根據(jù)混凝土工程特點、強度等級、所處環(huán)境、設(shè)計施工要求及施工季節(jié)等確定。水泥采購宜連續(xù)使用質(zhì)量穩(wěn)定的同一廠家、同一品種等級的水泥。

（2）骨料

普通混凝土用骨料，在各項性能指標滿足標準要求的情況下，細骨料宜選用級配良好、細度模數(shù)穩(wěn)定、質(zhì)地堅硬、含泥量低的天然砂、人工砂或混合砂。粗骨料宜選用粒形、級配良好、質(zhì)地堅硬的潔凈碎石或卵石。骨料進場后宜在卸料過程中逐車目測檢查，目測檢查不合格，做退貨處理。

（3）礦物摻合料

普通混凝土常用的礦物摻合料是礦渣粉與粉煤灰。礦物摻合料應(yīng)符合現(xiàn)行相關(guān)標準規(guī)定并滿足混凝土性能要求。礦物摻合料的種類和摻量應(yīng)經(jīng)試驗確定，其最大摻量應(yīng)符合相關(guān)標準要求。

為保證礦物摻合料質(zhì)量，材料進場宜逐車采用專用取樣器，從運輸罐車中取樣，目測外觀顏色是否正常，粉煤灰進行細度檢驗，礦渣粉進行比表面積檢驗，目測及檢驗合格后入倉。

（4）外加劑

減水劑或泵送劑是混凝土生產(chǎn)中使用最普遍的外加劑，也是影響混凝土質(zhì)量最重要的材料之一，減水率及與水泥、摻合料等混凝土用材料的相容性是其主要控制指標。冬期施工，防凍型外加劑是影響混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵材料，其使用溫度及摻量應(yīng)經(jīng)過充分的試驗驗證。最好采用往年經(jīng)工程使用驗證，安全、有效的同一廠家、同一品種的外加劑?；炷镣饧觿┢贩N繁多，不同品種外加劑復(fù)合使用時，應(yīng)注意其相容性及對混凝土性能的影響。針對不同原材料，主要是水泥，使用前應(yīng)進行相容性試驗，滿足要求方可進購使用。

以上混凝土生產(chǎn)所用各種材料，任何一種材料質(zhì)量波動，都會影響混凝土的質(zhì)量。本來砂率合適、和易性良好的混凝土，若砂子細度模數(shù)突然增大較多，如不及時調(diào)整砂率或粉料用量，則混凝土的和易性將大大下降，造成泵送困難，混凝土的勻質(zhì)性下降等一系列問題，最終導(dǎo)致混凝土質(zhì)量下降。再比如粉煤灰，按國家標準要求，Ⅱ級灰燒失量≤8.0% 即為合格。隨著大型發(fā)電廠燃煤設(shè)備的改進，現(xiàn)在正常使用的Ⅱ級灰燒失量一般＜5.0%。有些小型發(fā)電廠Ⅱ級灰燒失量≤8.0%，但接近標準上限，雖然符合國家標準，但與燒失量低的粉煤灰相比，其需水量大、活性及與減水劑的相容性都要差。

因此混凝土生產(chǎn)原材料選擇的原則是：首先材料各項性能指標要達到相關(guān)標準要求，然后橫向比較各廠家材料質(zhì)量，優(yōu)先選擇質(zhì)量高于標準多的材料，各材料間搭配使用適應(yīng)性好的材料。使用質(zhì)量穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)的材料，不僅有利于混凝土的質(zhì)量控制，也有利于成本的降低。

2.3 混凝土生產(chǎn)、運輸控制

在具有成熟配合比及合格原材料情況下，通過加強對混凝土生產(chǎn)、運輸環(huán)節(jié)控制，才能確保預(yù)拌混凝土質(zhì)量。

2.3.1 混凝土生產(chǎn)

混凝土生產(chǎn)前應(yīng)對配合比、原材料、生產(chǎn)設(shè)備、計量設(shè)備等進行檢查和確認。攪拌應(yīng)保證混凝土拌合物質(zhì)量均勻，其坍落度、和易性等應(yīng)滿足設(shè)計配合比的要求。應(yīng)根據(jù)粗、細骨料含水率的變化，及時調(diào)整粗、細骨料和拌合物用水的稱量，保持出機混凝土坍落度均勻一致。

攪拌過程中，攪拌站操作人員應(yīng)密切觀察攪拌機的工作狀況和出機混凝土狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)不正常情況應(yīng)立即停止生產(chǎn)并及時通知相關(guān)部門和人員做出處理，正常后再進行生產(chǎn)。

2.3.2 混凝土運輸

攪拌運輸車在運輸時應(yīng)保證混凝土拌合物均勻，不產(chǎn)生分層、離析。攪拌運輸車在裝料前應(yīng)把攪拌罐內(nèi)積水排凈，裝料后嚴禁向罐內(nèi)的混凝土拌合物加水。攪拌站運輸調(diào)度人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場條件合理配備車輛、控制發(fā)車間距，做到現(xiàn)場既不壓車，又能保證混凝土的連續(xù)供應(yīng)，確保混凝土施工質(zhì)量。

3 混凝土施工澆筑過程控制

在保證預(yù)拌混凝土質(zhì)量的同時，需要從模板安裝、澆筑成型到脫模及養(yǎng)護進行嚴格控制，才能最終保證混凝土工程質(zhì)量。

3.1 模板安裝

模板表面應(yīng)平整，并應(yīng)具有良好的耐磨性和硬度，吸水率小。脫模劑應(yīng)能有效減小混凝土與模板間的吸附力，不影響混凝土的正常水化及強度增長，避免混凝土表面強度下降。

模板安裝應(yīng)嚴密，尤其是混凝土柱、墻底部。較高強度的混凝土，其灰漿量大，混凝土流動性好，如模板安裝不嚴密，灰漿極易從底部流出，造成爛根、混凝土強度下降、不均勻等質(zhì)量問題。

3.2 澆筑成型

混凝土到達施工現(xiàn)場，在滿足泵送及正常施工操作情況下，嚴禁隨意加水，使水膠比加大，導(dǎo)致混凝土強度降低，這對混凝土強度的影響是最大的。施工現(xiàn)場應(yīng)在鋼筋驗收、泵送及施工機具安置完畢后，通知預(yù)拌混凝土企業(yè)生產(chǎn)發(fā)送混凝土。避免混凝土到達施工現(xiàn)場，泵車或施工操作面還未準備就序，混凝土停置時間過長，流動性下降過大，無法泵送及施工，造成現(xiàn)場加水，導(dǎo)致混凝土水膠比過大，最終影響混凝土質(zhì)量?；炷潦┕?yīng)制定合理的澆筑方案，保證混凝土澆筑便捷、及時，連續(xù)澆筑。

混凝土振搗成型，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)類型和混凝土拌合物性質(zhì)，選擇適當?shù)恼駬v機具，并采用正確的振搗方法和振搗時間?；炷翝仓髴?yīng)立即進行振搗。振搗應(yīng)能使模板內(nèi)各個部位混凝土密實均勻，不應(yīng)漏振、欠振、過振。

混凝土澆筑后，在混凝土初凝前和終凝前，宜分別對混凝土裸露表面進行抹面處理。尤其是混凝土路面、地面對面層強度要求較高的工程，一定按路面、地面施工工藝要求進行抹面處理，以提高混凝土表面密實度及強度，降低路面、地面起砂和起灰的風險。

3.3 脫模

混凝土模板及支架拆除時，不應(yīng)對混凝土表觀質(zhì)量和強度產(chǎn)生影響。當混凝土強度能保證其表面及棱角不受損傷時，方可拆除側(cè)模，底模及支架應(yīng)在混凝土強度達到設(shè)計要求后再拆除。

3.4 養(yǎng)護

3.4.1 養(yǎng)護的重要性

混凝土性能的變化與周圍環(huán)境有著很大的關(guān)系，好的環(huán)境可以促進混凝土性能的發(fā)展，使其更好地服務(wù)于結(jié)構(gòu)。惡劣的環(huán)境也可以使混凝土性能劣化，影響整個工程的質(zhì)量。[1]

因此，混凝土澆筑完畢后，需要在一定時期內(nèi)保持適當?shù)臏囟群妥銐虻臐穸龋詽M足混凝土的良好硬化條件。為滿足這種硬化條件所采取的措施，稱為混凝土的養(yǎng)護。溫度、濕度及養(yǎng)護延續(xù)的時間是混凝土養(yǎng)護的三大要素[1]。

由于養(yǎng)護措施不當，不能保證混凝土從澆筑成型到凝結(jié)硬化逐漸產(chǎn)生強度的初期處于充分濕潤不失水的狀態(tài)，最易造成的混凝土質(zhì)量問題就是裂縫及表面強度下降。

如混凝土墻體拆模時間過早，拆模后不能保證充分的濕養(yǎng)護，使混凝土早期失水過大而出現(xiàn)收縮裂縫；路面、地面混凝土澆筑抹面完成后不能保證充分濕養(yǎng)護，混凝土表面強度下降，造成起砂、起灰現(xiàn)象等。現(xiàn)代混凝土中大多摻加了礦粉、粉煤灰及各種外加劑，混凝土早期強度增長緩慢，而這時如果混凝土表面不能保證充分的濕養(yǎng)護，造成混凝土表面失水過大，那混凝土的表面強度就會大大下降，碳化深度增大，而對內(nèi)部強度影響不大。這也是采用回彈法檢測與鉆芯法檢測混凝土實體強度偏差大的一個重要原因[2]。

3.4.2 養(yǎng)護措施

應(yīng)該根據(jù)不同的施工部位采取相應(yīng)的養(yǎng)護方法。

（1）對于現(xiàn)澆板、地面、路面等澆筑后有一個面是裸露在模板外面的，這樣的澆筑面，在澆筑抹面完成后應(yīng)隨即覆蓋一層塑料薄膜養(yǎng)護，待混凝土終凝后繼續(xù)灑水養(yǎng)護，最少保證 3 天充分保濕養(yǎng)護，最好 7 天。根據(jù)氣溫及混凝土強度增長情況確定上人、上荷載，不得對面層造成損傷。

（2）對于柱子，在拆除模板后，應(yīng)隨即纏裹塑料薄膜保濕養(yǎng)護，保證混凝土表面水分不散失。

（3）對于剪力墻、連續(xù)墻部位，在混凝土終凝具有一定強度后拆模。邊拆模、邊澆水（可以用較涼的地下水）養(yǎng)護，確保混凝土充分保濕養(yǎng)護三天，之后涂刷養(yǎng)護液；或在混凝土拆模后，隨即粘貼塑料薄膜保濕養(yǎng)護，越早期養(yǎng)護越重要。如不能保證混凝土拆模后的及時保濕養(yǎng)護，就應(yīng)該延期拆模。早期有模板附著在混凝土表面，可避免混凝土內(nèi)部水分散失過快、過大，混凝土帶模養(yǎng)護至少 7 天。應(yīng)避免過早拆模，有的施工單位夏季混凝土澆筑完畢到半夜 12 點，早晨 6 點就開始拆除柱、墻模板。混凝土強度等級較高、早澆注的（根據(jù)氣溫最少 12h）還好，晚澆注的混凝土剛剛終凝，模板都能將混凝土粘下來，就硬是將模板拆除了。而模板拆除后又不能保證充分保濕養(yǎng)護，結(jié)果墻體的裂縫就不可避免了，同時表面強度大大下降，造成混凝土回彈強度不合格。

根據(jù)不同澆筑部位采取以上養(yǎng)護方法，保證混凝土澆筑成型后的完美充分濕養(yǎng)護，即能避免或減小由于養(yǎng)護不到位造成的混凝土裂縫及表面強度低問題[2]。

3.5 夏、冬期施工

夏、冬期施工，應(yīng)避免雨、雪及嚴寒天氣下澆筑混凝土。在雨、雪天氣下澆筑混凝土，隨澆筑，雨、雪水融入混凝土中，增大了混凝土水膠比，會嚴重影響混凝土的質(zhì)量。

尤其是下雪過程中澆筑混凝土，雪水融入混凝土造成混凝土水膠比增大。而下雪過后一般伴隨較大幅度降溫，這時由于混凝土中結(jié)晶水過多，混凝土極易遭受凍害，特別是對板類薄壁結(jié)構(gòu)。

4 結(jié)語

目前我國城市建設(shè)中的混凝土工程基本采用預(yù)拌混凝土澆筑施工。預(yù)拌混凝土企業(yè)是專業(yè)進行混凝土生產(chǎn)的單位，只要配合比設(shè)計、原材料進購檢驗、攪拌生產(chǎn)、運輸服務(wù)嚴格按以上控制措施實施，則預(yù)拌混凝土拌合物質(zhì)量是有保證的。

用戶對工程訂購的混凝土，提出設(shè)計及使用要求，混凝土到達現(xiàn)場后，應(yīng)首先檢驗混凝土拌合物的和易性、坍落度、泵送及施工操作性是否滿足要求。這一點非常重要，和易性不好的混凝土不能保證有良好的泵送及施工操作性、不能保證混凝土的勻質(zhì)性及密實度，也很難保證有較高的強度及耐久性。

施工單位在對到達現(xiàn)場的預(yù)拌混凝土拌合物驗收合格后，從澆筑、振搗成型到抹面、養(yǎng)護、拆模，應(yīng)嚴格按以上控制措施實施。特別是應(yīng)避免混凝土澆筑過程中的隨意加水、養(yǎng)護不及時、不到位及在雨、雪、嚴寒等惡劣天氣下澆筑混凝土。

很多工程質(zhì)量事故或通病，看似很難解決，但仔細分析總能找出其形成的原因。只要針對原因采取相應(yīng)措施，就能避免一般質(zhì)量事故及病害的發(fā)生。如從去年推廣利用的混凝土墻體粘貼塑料薄膜保濕養(yǎng)護措施，基本解決了一般混凝土墻體裂縫及碳化深度大問題，同時提高了混凝土的表面強度。

混凝土工程是一個從生產(chǎn)、運輸、澆筑到養(yǎng)護必須全過程控制的系統(tǒng)工程?；炷恋淖罱K質(zhì)量需要預(yù)拌混凝土生產(chǎn)企業(yè)與施工企業(yè)齊抓共管、共同努力才能實現(xiàn)。不僅要保證具有生產(chǎn)合格的預(yù)拌混凝土，同時后續(xù)施工過程也應(yīng)嚴格按施工規(guī)范及質(zhì)量控制措施要求操作，才能最終保證混凝土工程實體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

[1] 張波，張曉光，孫啟斌．早期養(yǎng)護對現(xiàn)代混凝土的重要意義[J]．商品混凝土，2010(4)∶ 5．

[2] 張波．如何做好夏季混凝土的養(yǎng)護工作[J]．商品混凝土，2014(9)∶ 5-6．

［通訊地址］山東省淄博市周村區(qū)南郊鎮(zhèn)李家工業(yè)園（255000）

張波（1967—），男，高級工程師，總工程師。